【正文】 在發(fā)射端要對(duì)晶振進(jìn)行整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取12，所以455kHz247。前些年常用Μpc1373H、CX20106A等紅外接收專用放大集成電路。目前大量的使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)為940mm左右，外形與普通φ5發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。五、主要參考文獻(xiàn) 1 柏軍, 胡屏. 2 蔣俊峰. 基于單片機(jī)的紅外通訊設(shè)計(jì). 電子設(shè)計(jì)應(yīng)用3 魏小龍. MSP430系列單片機(jī)接口技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社4 陳茂勇，郭西進(jìn). 基于MSP430單片機(jī)的智能無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì). 微計(jì)算機(jī)信息5 馮瑛. 全數(shù)字電動(dòng)調(diào)節(jié)閥模糊控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)6 [M]. 北京：北京人民郵電出版社，1996.7 陳永甫. 紅外探測(cè)與控制電路[M]. 北京：北京人民郵電出版社，2004.8 蘆健，彭軍，顏?zhàn)杂?，陳文薌. 自學(xué)習(xí)型智能紅外遙控器設(shè)計(jì)[J].國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2006，8(25)：6366.9 胡漢才. 單片機(jī)原理及其接口技術(shù)[M]. 北京：清華大學(xué)出版社. 2006，310 趙亮. 單片機(jī)C語(yǔ)言編程與實(shí)例[M]. 北京：人民郵電出版社. 2003：3 432六、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日七、系級(jí)教學(xué)單位審核意見：審查結(jié)果： □ 通過 □ 完善后通過 □ 未通過 負(fù)責(zé)人簽字：年 月 日附錄2附錄2燕 山 大 學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)文獻(xiàn)綜述 課題名稱： 基于MSP430單片機(jī)的學(xué)習(xí)型遙控器設(shè)計(jì) 學(xué)院(系)： 信息科學(xué)與工程學(xué)院 年級(jí)專業(yè)： 07級(jí)電子科學(xué)與技術(shù) 學(xué)生姓名： 趙博洋 指導(dǎo)教師： 常丹華 完成日期： 2011年3月25日 一、 課題國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段，由于紅外遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)，因而，在現(xiàn)在工業(yè)設(shè)備中，也得到了廣泛使用。1838的工作原理為：首先，通過紅外光敏元件將接收到的載波頻率為38kHz的脈沖調(diào)制紅外光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再由前置放大器和自動(dòng)增益控制電路進(jìn)行放大處理；然后，通過帶通濾波器進(jìn)行濾波，濾波后的信號(hào)由解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)；最后，由輸出級(jí)電路進(jìn)行反向放大輸出。紅外遙控器的硬件部分主要包括五個(gè)模塊：電源模塊、鍵盤模塊、液晶模塊、紅外發(fā)送模塊和紅外接收模塊。另外，在工業(yè)控制的許多環(huán)境下，不適合操作人員直接控制，例如：高溫、高壓、輻射、粉塵、強(qiáng)酸性、腐蝕性、有毒氣體等?！皵?shù)據(jù)”輸出是指把一些發(fā)射鍵編上號(hào)碼，利用接收端的幾個(gè)輸出形成一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，來代表不同的按鍵輸入?！半娖健陛敵鍪侵赴l(fā)射端按下鍵時(shí)，接收端對(duì)應(yīng)輸出端輸出“有效電平”消失。紅外遙控的特點(diǎn)是不影響周邊環(huán)境的、不干擾其他電器設(shè)備。均有三只引腳，即電源正(VDD)、電源負(fù)(GND)和數(shù)據(jù)輸出(VO或OUT)。紅外發(fā)光二極管的發(fā)光效率要用專門的儀器才能精確測(cè)定，而業(yè)余條件下只能用拉鋸法來粗略判判定。最后，感謝在這大學(xué)生活中，教予我知識(shí)的各位老師，感謝我的輔導(dǎo)員，感謝各位同學(xué)的關(guān)懷，另外，還有感謝無線電愛好者協(xié)會(huì)的學(xué)長(zhǎng)和同學(xué)，讓我在大學(xué)開始，就讓我興趣得到了很大的發(fā)展，學(xué)長(zhǎng)的幫助，開啟了我學(xué)習(xí)硬件電路與程序編寫的大門。 realization on GPS/INS integrated navigation system [A]. Proceedings of the Annual Meeting – Institute of Navigation [C]. Albuquerque, NM, USA, 1997, 293~297.18 康光華, 陳大欽. 電子技術(shù)基礎(chǔ)(模擬部分). 高等教育出版社. 1999, 6. 第四版19 NARAYANSWAMY R, SILVEIRA P E X. Extended depthoffield iris recognition system for a workstation environment [C]. Proceedings of SPIE 2005,2005: 41~50.20 秦龍. MSP430單片機(jī)C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)實(shí)例精講. 電子工業(yè)出版社. 2006, 5. (74~82). (91~102)21 沈建華, 楊艷琴, 翟驍曙. MSP430系列16位超低功耗單片機(jī)原理與應(yīng)用. 清華大學(xué)出版社. 2004, 11.(142~173)22 Pavel Lajsner, Roznov. Infrared Remote Control Techniques on MC9S08RC, 2008, 3.23 Johann Gasteiger, Lois Weyer. Practical Guide to Interpretive NearInfrared Spectroscopy, 2008, 6.致謝 致謝論文至此，大學(xué)的生活也即將宣告結(jié)束，在這里留下了太多美好的回憶，太多的留戀，太多的感動(dòng)。而目前大多紅外遙控器編碼的格式中前導(dǎo)碼都是由9 ms的高電平組成的，不同電器的紅外遙控器之間用戶碼不同，而同一個(gè)遙控器不同按鍵之間用戶碼相同，而操作碼不同。圖47 載波波形顯示 PWM信號(hào)測(cè)試 紅外發(fā)送時(shí)，前導(dǎo)碼是由9 ms的低電平組成的， ms，占空比為2：3的方波信號(hào)，使用定時(shí)器產(chǎn)生PWM信號(hào)生成，測(cè)試波形如圖48所示：圖48 前導(dǎo)碼波形調(diào)試“0”波形測(cè)試。圖44 數(shù)據(jù)碼顯示2. 紅外解碼程序設(shè)計(jì)接收紅外數(shù)據(jù)，首先要判斷出前導(dǎo)碼，有波形可知，前導(dǎo)碼是由9 ms的高電平組成，可以使引腳等待低電平信號(hào)，當(dāng)有低電平信號(hào)到來時(shí)，開啟定時(shí)器，獲得低電平的寬度， ms之間，則開啟定時(shí)器獲取高電平寬度，如果高電平寬度在4 ms到5 ms之間，則判斷為數(shù)據(jù)前導(dǎo)碼，開始接收數(shù)據(jù)，在由于數(shù)據(jù)中“0”和“1”不同的是高電平的寬度，所以可以利用定時(shí)器計(jì)算高電平的寬度，從而得出收到的是“0”還是“1”，程序流程圖如圖45所示：圖45 紅外解碼程序流程圖 紅外數(shù)據(jù)解碼的1602鍵值顯示 對(duì)紅外數(shù)據(jù)解碼后，存儲(chǔ)在RAM中，然后使用1602顯示出來，實(shí)驗(yàn)測(cè)試如圖46所示。第4章 紅外遙控器軟件設(shè)計(jì)與編程第4章 紅外遙控器軟件設(shè)計(jì)與編程 紅外數(shù)據(jù)的解碼與存儲(chǔ) 由第二章所知，紅外接收頭接收的紅外數(shù)據(jù)是由一個(gè)前導(dǎo)碼和32位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)碼組成，解碼的關(guān)鍵是區(qū)分“0”和“1”，下面介紹紅外解碼的程序設(shè)計(jì)。 Delay5ms()。 CLR_EN。 // 檢測(cè)忙信號(hào)? CLR_RS。 _NOP()。=~BIT1。圖310 1602寫操作時(shí)序 寫指令：輸入：RS=L，R/W=L，D0～D7=指令碼，E=高脈沖 輸出：無 寫數(shù)據(jù)：輸入：RS=H，R/W=L，D0～D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖 輸出：無⒉讀操作時(shí)序如圖311所示。= ~(BIT2)。 if(P1IFG amp。//打開中斷 return。 P1IES |= BIT0。 P1DIR |= BIT5。 for(i=100。 nP12 = (P1IN amp。 BIT2) 2。int KeyScan(void){ int nP10,nP11,nP12,nP13。當(dāng)往相應(yīng)的行線上輸出低電平，如果鍵盤上某個(gè)鍵被按下時(shí)，則某個(gè)列線就為低電平，單片機(jī)讀取該列線的狀態(tài)就可以判斷某個(gè)被按下，這就是鍵盤的掃描原理。矩陣鍵盤由行線和列線組成。在課題設(shè)計(jì)中，采用了44鍵盤，在這個(gè)小節(jié)中，將從硬件和軟件介紹一下MSP430單片機(jī)的鍵盤設(shè)計(jì)。 IE1 |= WDTIE。定時(shí)器A的寄存器中TACTL為最主要的控制寄存器，它決定TA的輸入時(shí)鐘信號(hào)、TA的工作模式、TA的開啟與停止、中斷的申請(qǐng)等工作。Timer_A具有中斷能力。 基本定時(shí)器BT是MSP430X3XX、MSP430F4XX系列器件中的模塊。 break 暫停。遇到函數(shù)調(diào)用時(shí)，進(jìn)入所遇到的函數(shù)中，并執(zhí)行一句語(yǔ)句。圖34 選擇仿真方式(3)在FET Debugger選項(xiàng)Setup選項(xiàng)卡Connection選項(xiàng)中選擇并口調(diào)試或USB調(diào)試，如圖35所示，其中IAR軟件自帶并口與USB接口驅(qū)動(dòng)程序。如果是放在工程中的文件上，設(shè)置的僅是這個(gè)源文件的參數(shù)，而不是整個(gè)工程的參數(shù)。EW430還同時(shí)為同一個(gè)工程創(chuàng)建了兩種編譯選項(xiàng)：Debug和Release。(2)從Project菜單中選擇Creat New Project選項(xiàng)。為了便于使用和管理，將這些文件的集合稱為 project (工程或者項(xiàng)目) 。(5)高保密性只需按照特定的方式將MSP430內(nèi)部的熔絲熔斷，JTAG 口便被物理性地阻斷。 MSP430單片機(jī)簡(jiǎn)介當(dāng)前市場(chǎng)上存在很多種微處理器，每種微處理器都有其特色，針對(duì)不同的場(chǎng)合選擇合適的微處理器非常重要。在分析原理后，設(shè)計(jì)了出紅外系統(tǒng)的整體框圖，以及具體分析紅外發(fā)射與接收電路。可見輸出信號(hào)占空比可以由定時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短來決定，這樣就可以在高電平時(shí)輸出占空比盡量小的脈沖信號(hào)。因紅外遙控器的控制距離約10米遠(yuǎn)，要達(dá)到這個(gè)指標(biāo)，其發(fā)射的載波頻率(38 kHz)要求十分穩(wěn)定，而非專業(yè)用的RC(38 kHz)載波頻率穩(wěn)定性差，往往偏離38 kHz甚至很遠(yuǎn)，這就大大縮短了遙控器的控制距離?？梢杂脙煞N方法來實(shí)現(xiàn)：一是用硬件方法，即設(shè)計(jì)脈沖電路來產(chǎn)生占空比盡量小的脈沖載波信號(hào)；，讓其輸出即為占空比較小的脈沖信號(hào)。由于MSP4紅外發(fā)送模塊和紅外接收模塊都可采用3 V電源， V電池供電即可。 紅外系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 紅外遙控系統(tǒng)主要由遙控發(fā)射器、一體化接收頭、單片機(jī)、接口電路組成。后16位碼隨著按鍵的不同而改變，是按鍵的識(shí)別碼。后16位為8位操作碼(功能碼)及其反碼。紅外載波既可以通過外圍硬件電路實(shí)現(xiàn)，也可以使用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器的PWM功能實(shí)現(xiàn)。 本文的結(jié)構(gòu)安排本文共分為4章，對(duì)課題的敘述結(jié)構(gòu)安排如下：第１章中結(jié)合課題背景與國(guó)內(nèi)外紅外遙控器研究現(xiàn)狀分析課題的選題依據(jù)，以研究意義等，同時(shí)對(duì)紅外遙控技術(shù)做簡(jiǎn)單的介紹。所謂“鎖存”輸出是指對(duì)發(fā)射端每次發(fā)的信號(hào)，接收端對(duì)應(yīng)輸出予以“儲(chǔ)存”，直至收到新的信號(hào)為止；“暫存”輸出與上述介紹的“電平”輸出類似。此種輸出適合用作電源開關(guān)、靜音控制等。多路控制的紅外發(fā)射部分一般有許多按鍵，代表不同的控制功能。，制作方便，成本低廉，抗干擾能力強(qiáng)，工作可靠性高等一系列優(yōu)點(diǎn)，特別是室內(nèi)遙控的優(yōu)先遙控方式。紅外遙控技術(shù)是一種利用紅外線進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的技術(shù)，其相應(yīng)的軟件和硬件技術(shù)都已比較成熟。具有廣播的直線傳播特性，不易產(chǎn)生相互間的干擾，是很好的信息傳輸媒體。 紅外遙控技術(shù)簡(jiǎn)介60年代初，一些發(fā)達(dá)國(guó)家開始研究民用產(chǎn)品的遙控技術(shù)，但由于受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制，遙控技術(shù)發(fā)展很緩慢。另外，近年來隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷的走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月異更新。紅外線(IrDA)，簡(jiǎn)稱IR，是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的無線通信通訊方式，只能進(jìn)行段距離的無線數(shù)據(jù)的傳輸，且中間不能有障礙物。紅外遙控雖然被廣泛應(yīng)用，但各產(chǎn)商的遙控器不能互相兼容。與紅外線相比，超聲波傳感器頻帶窄，所能攜帶的信息量少，易受干擾而引起誤動(dòng)作。紅外通信一般采用紅外波段內(nèi)的近紅外線， um之間。紅外線的波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于無線電波的波長(zhǎng)，所以，紅外遙控不會(huì)干擾其它家用電器，也不會(huì)影響近鄰的無線電設(shè)備。由于其無法穿透墻壁，故不同房間的家用電器可使用通用的遙控器而不會(huì)產(chǎn)生相互干擾；電路調(diào)試簡(jiǎn)單，只要按給定電路連接無誤，一般不需任何調(diào)試即可投入工作；編解碼容易，可進(jìn)行多路遙控。此處的“有效脈沖”和“有效電平”，可能是高、也可能是低，取決于相應(yīng)輸出腳的靜態(tài)狀況，如靜態(tài)時(shí)為低，則“高”為有效；如靜態(tài)時(shí)為高，則“低”為有效。一般情況下，接收端除了幾位數(shù)據(jù)輸出外，還應(yīng)有一位“數(shù)據(jù)有效”輸出端，以便以后適時(shí)地來取數(shù)據(jù)。這時(shí)，紅外遙控是可行的控制方式[11]。在發(fā)射端，發(fā)送的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)制編碼后，送入電光變換電路，經(jīng)紅外發(fā)射管轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外光脈沖發(fā)射到空中；在接收端，紅外接收器對(duì)接收到的紅外光脈沖進(jìn)行光電變換，解調(diào)譯碼后恢復(fù)出原信號(hào)。當(dāng)發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。紅外數(shù)據(jù)編碼體制規(guī)律如下：(1)一次按鍵動(dòng)作的遙控編碼信息包含一個(gè)引導(dǎo)脈沖和32位串行二進(jìn)制碼。該信號(hào)經(jīng)過放大器后在經(jīng)過選頻電路選頻，然后經(jīng)過檢波電路取出調(diào)制信號(hào)，在經(jīng)過施密特電路整形后，還原成代碼波形，最后送給微處理器進(jìn)行信息識(shí)別和處理。因此，實(shí)際應(yīng)用中，紅外遙控器和控制對(duì)象上都裝有紅外發(fā)送電路和紅外接收電路。VCC接電源(+5 V)并經(jīng)電容進(jìn)行濾波，以避免電源干擾；GND接系統(tǒng)的地線(0 V)；脈沖信號(hào)輸出接CPU的中斷輸入引腳。例如彩電紅外遙控器上的發(fā)射端用了455 kHz的晶振，是經(jīng)過整數(shù)分頻的，分頻系數(shù)為12，即455kHz247。在不需要多路控制的應(yīng)用電路中，可以使用常規(guī)集成電路組成路數(shù)不多的紅外遙控發(fā)射和接收電路，該電路無需使用較復(fù)雜的專用編譯碼器，因此制作容易。然后再發(fā)32位數(shù)據(jù)代碼， ms， ms的一個(gè)周期為代碼“0”； ms， ms的一個(gè)周期為代碼“1”，為了提高發(fā)射功率，實(shí)際工作時(shí)，發(fā)光二極管的高電平用38 kHz的載波信號(hào)載波，低電平則一直為低。因此，MSP430 系列一經(jīng)推出，就受到了業(yè)內(nèi)人士的歡迎。不同的內(nèi)部功能模塊可根據(jù)需要使用不同的晶體振蕩器，在不需要時(shí)可以通過設(shè)置寄存器將其關(guān)閉，以降低功耗。編譯器的生產(chǎn)廠商通常將代碼編輯器、編譯器、調(diào)試器集成在同一個(gè)軟件包